Ergonomi Industri - Binus Repository

Human Faktor dan Ergonomi
(D0482)
Modul 5:
Konsumsi Energi dan Kelelahan
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
1
Pendahuluan


Jenis pekerjaan yang menggunakan kekuatan otot telah
berangsur diganti dengan kekuatan mesin.
Perlunya menganalisis konsumsi enerji yang dipakai,
untuk:
– Pemilihan frekuensi dan periode istirahat.
– Perbandingan metode alternatif pemilihan peralatan
untuk mengerjakan suatu jenis pekerjaan.
– dll.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
2
Manifestasi Kerja Berat

Pokok bahasan dalam manifestasi kerja berat,
antara lain:
–
–
–
–
–
–
–
–
Denyut Jantung (Heart Rate),
Tekanan darah (Blood Presure),
Cardiac Output
Komposisi Kimia dalam Darah,
Temperatur Tubuh (Body Temperature),
Kecepatan Berkeringat (Swieting Rate),
Kemampuan Pernafasan (Pulmonary Ventilation)
Konsumsi Enerji
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
3
Unit Satuan yang Dipakai

Kalorie:
– 1 kilo kalorie (kcal) = 4,2 KiloJoule (KJ).

Konversi konsumsi enerji diukur dalam satuan Watt:
– 1 Watt = 1 Joule/Sec.

1 liter oksigen akan memberikan 4,8 kcal energi yang
setara dengan 20 kj, atau:

1 liter O2 menghasilkan 4,8 kcal enerji = 20 kj.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
4
Konsumsi Enerji

Metabolisme Basal.
– Adalah konsumsi enerji secara konstan pada saat
istirahat dengan perut dalam keadaan kosong.
– Tergantung pada: ukuran, berat badan, dan jenis
kelamin.
– Untuk pria 70 kg membutuhkan 1700 kcal per 24 jam,
dan untuk wanita dengan berat 60 kg membutuhkan
1400 kcal per 24 jam.
– Pada kondisi metabilisme basal ini hampir semua enerji
kimia dari zat makanan dikonversikan menjadi panas.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
5
Konsumsi Enerji

Kalori untuk Bekerja.
– Konsumsi enerji dimulai pada saat pekerjaan fisik dimulai.
– Kalori kerja =
Konsumsi enerji pada saat bekerja – konsumsi enerji pada saat
istirahat atau pada saat metabolisme basal.
– Kalori kerja menunjukkan tingkat ketegangan otot dalam
hubungannya dengan:
»
»
»
»
»
Jenis pekerjaan
Tingkat usaha kerjanya
Kebutuhan waktu untuk istirahat
Efisiensi pada jenis perkakas kerja
Produktifitas dari berbagai variasi kerja
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
6
Konsumsi Enerji

Kalorie untyuk Aktivitas Seharian (Leasure Calories).
– Rata-rata konsumsi enerji Pria (600 kcal), dan Wanita (500-550
kcal).

Konsumsi Enerji Total, terdiri atas:
– Metabolisme Basal,
– Kalorie untuk Bersantai,
– Kalorie untuk Bekerja.

Lihat Eko Nurmianto, Gambar 8.1, hal 128.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
7
Pengukuran Konsumsi Oksigen




Satuan pengukuran konsumsi enerji adalah
kilocalorie (kcal).
1 kcal adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk
menaikkan temperatur 1 liter air dari 14,5 menjadi
15,5 derajat celcius.
Jika 1 liter oksigen dikonsumsi oleh tubuh, maka
tubuh akan mendapatkan 4,8 kcal enerji.
Gambar 8.2a, konsumsi oksigen selama 5 menit
dari suatu kerja berat.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
8
Pengukuran Konsumsi Oksigen

Delay (penundaan) untuk tingkat pernafasan dan
penggunaan oksigen tertentu.

Hutang oksigen (oxigen debt) terjadi setelah
aktivitas berlangsung. Dan hutang oksigen ini
hanya akan dapat dibayar (paid off) pada akhir
aktivitas/istirahat.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
9
Kapasitas Kerja


Semakin meningkatnya beban kerja, maka
konsumsi oksigen akan meningkat secara
proporsional sampai didapat kondisi
maksimumnya.
Konsumsi oksigen diberi simbol VO2 dan diukur
dalam satuan liter/menit. Dlam perancangan kerja
diharapkan berada dibawah (VO2)max dari ratarata populasi.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
10
Fitness

Latihan kesegaran jasmani oleh para atlit
akan meningkatkan kapasitas (VO2) max
dari populasi rata-rata.

Extra Metabolic Load:
(VO2) max
F=
W
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
11
Pengukuran Denyut Jantung

Derajat beratnya beban kerja tidak hanya tergantung pada
jumlah kalori yang dikonsumsi, akan tetapi juga tergantung
pada jumlah otot yang terlibat pada pembebanan otot statis.

Mningkatnya denyut jantung adalah dikarenakan oleh:
– Temperatur sekeliling yang tinggi
– Tingginya pembebanan otot statis
– Semakin sedikit otot yang terlibat dalam suatu kondisi
kerja.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
12
Pengukuran Denyut Jantung

Cara pengukuran denyut jantung dapat dilakukan
dengan berbagai cara sebagai berikut:
– Merasakan denyut yang ada pada arteri radial pada
pergelangan tangan.
– Mendengarkan denyut dengan stethoscope.
– Menggunakan ECG (Electrocardiogram), yaitu
mengukur signal elektrik yang diukur dari otot jantung
pada permukaan kulit dada.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
13
Denyut Jantung pada berbagai Kondisi
Kerja

Muller (1962) memberikan definisi sebagai
berikut:
– Denyut jantung pada saat istirahat (resting puls), adalah
rata-rata denyut jantung sebelum pekerjaan dimulai,
– Denyut jantung selama bekerja (working pulse), adalah
rata-rata denyut jantung selama (pada saat) seseorang
bekerja,
– Denyut jantung untuk bekerja (work pulse), adalah
selisih antara denyut jantung selama bekerja dan selama
istirahat.
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
14
Denyut Jantung pada berbagai Kondisi
Kerja
– Denyut jantung selama istirahat total (total recovery
cost or recovery cost), adalah jumlah aljabar denyut
jantung dari berhentinya denyut pada saat suatu
pekerjaan selesai dikerjakan sampai dengan denyut
berada pada kondisi istirahatnya.
– Denyut kerja total (total work pulse or cardiac cost),
adalah jumlah denyut jantung dari mulainya suatu
pekerjaan sampai dengan denyut berada pada kondisi
istirahatnya (resting level).
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
15
Panjang Periode Kerja dan Istirahat

Jika seseorang bekerja pada tingkat energi diatas
5,2 kcal per menit, maka pada saat itu akan timbul
rasa lelah (fatigue).

Formulasi dan contoh perhitungan lamanya waktu
kerja dan waktu istirahat.
(Eko Nurmianto, hal 143)
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
16
Online Reading:
(http://www.emedicine.com)
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
17
Selamat Belajar
GH-D0482.HF&E.
Modul 5
18